← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2019第11期Digital Circuits55nmNeural Network Accelerator
A Bio-Impedance Readout IC With Digital- Assisted Baseline Cancellation for Two-
提出一种支持双电极生物阻抗测量的读取IC，采用数字辅助基线抵消技术提升动态范围和噪声性能。
55nm CMOS, 1 kHz-1 MHz, 24 kΩ最大输入范围, 2 mΩRMS最佳分辨率
生物阻抗双电极基线抵消噪声优化CMOS
▸创新点1：数字辅助基线阻抗抵消方法（方法创新） - 该技术通过数字信号处理实时检测并抵消较大的基线阻抗，从而有效提取由呼吸和心跳引起的微小组织阻抗变化，支持两电极设置下的高精度生物阻抗测量。
▸创新点2：改善输入相关噪声行为（电路创新） - 通过最小化仪表放大器（IA）的有效输入信号，显著降低了前端读出电路的输入依赖性噪声，提升了系统在宽阻抗范围内的信噪比。
▸创新点3：通过基线抵消环路提升噪声性能（系统创新） - 基线抵消环路不仅抵消了基线阻抗，还消除了电流发生器（CG）的参考电流噪声，从而进一步优化了系统的整体噪声性能，使两电极设置达到与四电极设置相当的阻抗分辨率。
▸创新点4：宽输入阻抗范围与高分辨率（性能创新） - 该IC在55-nm CMOS工艺下实现，支持1 kHz至1 MHz频率范围内的组织阻抗测量，最大输入范围达24 kΩ，最佳分辨率达2 mΩRMS（100 Ω输入），功耗低至18.9–34.9 μW（前端）和31.4–154.7 μW（电流发生器）。
Abstract
The measurement of the tissue or bio-impedance
(BIOZ) is a safe and power-efficient sensing modality that
can be adopted for the acquisition of vital signals, such as
respiration and heartbeat. A BIOZ readout IC with a wide-input
impedance range is proposed. The IC supports vital signal
acquisition through a two-electrode setup which requires a
larger dynamic range than the conventional four-electrode setup.
A digital-assisted baseline impedance cancellation method is
implemented to measure small